Внеземной разум. Мифы и реальность

Создав трехмерное пространство и одномерное время (в теории относительности они объединены в четырехмерное пространство Минковского), можно приступать к «взрыву». Речь идет о моделировании в космических масштабах Большого взрыва, из которого родилась наша Вселенная. Здесь мы сразу же сталкиваемся с интригующей загадкой: почему при Большом взрыве материи образовалось чуть-чуть больше, чем антиматерии, хотя из соображений симметрии при рождении нашего мира частиц и античастиц должно было появиться поровну. Последнее стало бы катастрофой для землян – по прошествии некоторого времени все протоны и антипротоны, а также электроны и позитроны аннигилировали бы между собой, оставив на просторах пустой Вселенной одни кванты света и нейтрино.

Приступая к созданию атомов, необходимо помнить, что для жизни белковых существ нужны тяжелые элементы типа углерода, который содержит 12 протонов в ядре. Протоны, имея одинаковый заряд, отталкиваются друг от друга, а значит, такое ядро мгновенно распадется. Для обеспечения стабильности ядер нужны нейтроны. Однако нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино. Получается, что все нейтроны, рожденные в тот момент, когда Вселенная была горячей, должны распасться в дальнейшем. Но нейтроны нужны для образования ядер гелия еще до появления первых звезд. Дело в том, что ядерные реакции в звездах чувствительны к начальному составу вещества, и если гелий будет отсутствовать в момент рождения звезд, то темп термоядерных процессов в звездах изменится, в результате чего углерода, кислорода и других тяжелых элементов окажется слишком мало.

Именно в результате первичного нуклеосинтеза (при температуре около миллиарда градусов Кельвина) появляется стабильный гелий. Ядерные реакции могли бы и в дальнейшем постепенно увеличивать массы ядер, но «утяжеление» ядер со временем прекращается по нескольким причинам. Во-первых, в результате расширения пространства расстояние между частицами возрастает, и вероятность их столкновения уменьшается. Во-вторых, вследствие того же расширения энергии ядерных частиц для их слияния становится недостаточно.

Чтобы появились планеты с живыми организмами, Вселенная должна охлаждаться, но при низких температурах ядерные реакции прекращаются, и тяжелые элементы не синтезируются. Для их появления нужны звезды, которые выполняют сразу две важнейшие функции: все ядра, более сложные, чем гелий, образуются в результате реакций внутри звезд, и эти же ядерные реакции дают энергию, несущую тепло и свет живым существам на планетах.